G292 세포에서 세포막 신장으로 활성화되는 K⁺ 통로의 특성

• 영문명: Properties of stretch-activated K+ channels in an G292 osteoblast-like cell
• 발행기관: 대한치과교정학회
• 저자명: 이상국(Sang-Gook Lee) 정동근(Dong-Keun Jung) 서덕준(Duk-Joon Suh) 박수병(Soo-Byung Park)
• 간행물 정보: 『The Korean Journal of Orthodontics』제30권 제2호, 197~204쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 의약학 > 기타의약학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2000.04.30

국문 초록

본 연구에서는 인체 골종양에서 유래한 G292 세포를 이용하여 압력으로 세포막을 신장 (stretch)시켰을 때 K⁺ 통로의 전기적 활성 변화를 연구하였다. 배양된 세포 에서 유리전극을 이용하여 세포막 내측이 유리전극의 외부로 향하도록 inside-out patch를 얻어 단일이온통로전류를 막전압고정법(patch clamp recording)으로 기록하였다. G292 세포의 세포막 내외에 140 mM KCI 용액이 있는 상태에서 유리전극내 전압을 -80 mV로 고정했을 때 전도성이 270 27 pS, 113 12 pS, 48 8 pS인 3가지 종류의 K⁺ 통로를 관찰하였다. 전도성이 낮은 48 pS의 K⁺ 통로는 모 든 세포막에서 관찰하였으며 270 pS 및 113 pS의 K⁺ 통로는 일부 세포에서 만 관찰하였다. 48 pS의 K⁺ 통로는 세포막 외측에 음의 전압을 가하면 활성 화되고 양의 전압을 가하면 활성화되지 않는 외향성 정류특성을 보였다. 세포막 외측에 음 압을 가하면 48 pS의 K⁺ 통로는 활성화되었으며 이온 통로가 열리는 확률 (P_open)이 가하는 압력에 비례하여 증가하였다. 이러한 결과는 G292 세포주에 3가지 종류의 K⁺ 통로가 존재하며 전도성이 낮은 48 pS의 K⁺ 통로만이 세포막 신장에 의하여 직접적으로 활성화되는 특 성을 보였다. 이러한 K⁺ 통로의 활성화는 세포가 기계적 자극을 받아 세포막 이 신장되면 세포막전압을 과분극시키며 조골세포에서 기계적 감수기로서의 기능을 수행하 여 조골세포의 골개조에 관여할 것으로 추측된다.

영문 초록

K⁺ -selective ion channels were studied in excised inside-out membrane patches from human osteoblast-like cells(G292). There classes of K⁺ channels were present and could be distinguished on the basis of conductance. Conductances were 270±27 pS, 113±12 pS, 48±8 pS according to their approximate conductances in symmetrical 140 mM KCI saline at holding potential of -80 mV. It was found that the small conductance (48 pS) K⁺ channel activation was dependent on membrane voltage. In current-voltage relationship, small conductance K⁺ channel showed outward rectification, and it was activated by the positive potential inside the membrane. In recordings, single channel currents were activayed by a negative pressure outside the membrane. The membrane pressure increased P_open of the K⁺ channel in a pressure-dependent manner. In the excised-patch clamp recordings, G292 osteoblast-like cells have been shown to contain three types of K⁺ channels. Only the small conductance (48 pS) K⁺ channel is sensitive to the membrane stretch. These findings suggest that a hyperpolarzing current, mediated in part by this channel, may be associated with early events during the mechanical loading of the osteoblast. In G292 osteoblast-like cells, K⁺ channel is sensitive to membrane tension, and may represent a unique adaptation of the bone cell membrane to mechanical stress.

키워드

G292 세포 세포막 신장 K 통로 G292 osteoblast-like cell Stretch-activated K⁺ channel